DOI: 10.1021/acssuschemeng.0c06059

通过羟基磷灰石在纤维素纳米纤维分散液中的结晶制备了有机-无机纳米复合材料。将氯化钙水溶液添加到纤维素纳米纤维和磷酸氢二钠的水分散体中，产生白色沉淀，其中羟基磷灰石和纤维素纳米纤维以约70:30的重量比混合。在120℃和120MPa下对纳米复合粉末进行单轴压缩，制备出压缩的纳米复合块。三点弯曲试验表明，该纳米复合材料的弯曲强度高达57MPa，弹性模量高达4.1GPa。随着共沉淀温度升高至70℃时，材料的力学性能得以提高。温度进一步升高至90℃导致弯曲强度降低。弯曲试验后，压缩的纳米复合材料没有断裂成两半。断裂表面呈现出约140μm长的纤维结构，这表明纤维素纳米纤维聚集在一起形成亚毫米长的纤维结构，聚集体的形成有助于非脆性断裂。

图1.样品1-8、TCNF Na盐和HAP的TG/DTA曲线。

图2.样品1-8、TCNF Na盐和HAP粉末的XRD图。

图3.HAP的晶粒大小和长径比c/a与共沉淀温度的关系图。

图4.样品1-8、TCNF Na盐粉末和HAP粉末的红外光谱。

图5.压缩样品3（a）以及样品1-8和HAP（b）三点弯曲测试的代表应力-应变曲线。

图6.样品1-8的抗弯强度σb和弹性模量Eb2（a）以及断裂能（b）与共沉淀温度的关系图。

图7.压缩纳米复合材料断裂表面的SEM显微照片。（a）样品3，方法A，70℃，（b）样品7，方法B，70℃，（c）参考块，磷酸化木薯淀粉-HAP纳米复合块，在70℃下通过共沉淀制备。

图8.两种杂化方案的示意图。